• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.56-56
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• 2008

ZnO Oxide TFT with organic dielectric was prepared. ZnO thin film as active channel was prepared by plasma enhanced atomic deposition technique. Organic dielectric was spin coated on the gate metal. The structure of prepared TFT is bottom gate type and top contact structure. The characterization of oxide TFT was performed. We obtained the mobility of $0.7cm^2$/Vs, the threshold voltage of -14V, and the on-off ratio of $10^4$. We also obtained good output characterization with solid saturation.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.64.1-64.1
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• 2012

Next generation displays such as high performance LCD, AMOLED, flexible display and transparent display require specific TFT back-planes. For high performance TFT back-planes, low temperature poly silicon (LTPS), and metal-oxide semiconductors are studied. Flexible TFT backplanes require low temperature processible organic semiconductors. Not only development of active semiconducting materials but also design and synthesis of semiconductor corresponding gate dielectric materials are important issues in those display back-planes. In this study, we investigate the high heat resistant polymeric gate dielectric materials for organic TFT and inorganic TFT with good insulating properties and processing chemical resistance. We also controlled and optimized surface energy and morphology of gate dielectric layers for direct printing process with solution processible organic and inorganic semiconductors.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.44-49
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• 2010

본 논문에서는 6,13-bis (triisopropylsily lethynyl)-pentacene (TIPS-pentacene) 유기 박막 트랜지스터에 니켈 버퍼층을 적층했을 때의 효과를 연구하였다. 니켈 (Nickel) / 은(Silver) 소스 드레인 전극은 은 (Silver) 전극이 단독으로 쓰일 때 보다 에너지 레벨차이를 줄여 캐리어의 주입이 더 잘되도록 도와주므로써 전기적 특성을 향상 시켜준다. 또한 유기 게이트 절연체의 추가로 TIPS-pentacene 은 규칙적 배열된 형태를 가지므로써 소자 성능의 향상을 가지고 온다. 제작한 유기박막트랜지스터 에서 $0.01\;cm^2$의 포화영역 이동도를 얻을 수 있었으며, 또한 드레인 전압을 50 V로 하고 게이트 전압을 20 V에서 -50 V 까지 인가하였을 때 $2{\times}10^4$의 전멸 비를 얻을 수 있었다. 이러한 결과를 polyethylene terephthalate (PET) 기판을 이용한 유연한 OTFTs 에 적용시켜본 결과 유리기판위에 제작했을 때와 비슷한 성능을 얻음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.515-520
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• 2012

이 총설에서는 개별인식 태그와 바이오센서 등에 사용가능성이 높은 실리콘 기반의 캐패시터와 유기 박막트랜지스터 소자의 제작과 차이점이 논하여 진다. 금속이나 혹은 비금속의 나노입자는 화학물질이나 혹은 바이오분자, 즉, 단백질과 올리고 DNA 등에 표면이 싸여질 수 있으며, 상응하는 목표 바이오분자가 결합되어져 있는 절연체에 자기조립 단일층을 형성할 수 있다. 단일층으로 형성된 나노입자는 정전하 기본단위로서 유기 메모리 소자의 나노 플로팅 게이트로서 역할을 하는 것이다. 특히, 바이오분자의 선택적이고 강한 결합 메카니즘을 통하여도, 메모리 캐패시터나 유기 메모리 박막트랜지스터가 성공적으로 시연되었다. 더불어, 이러한 유기 메모리 소자는 차후 유연기판의 유기전자소자 영역의 발전을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 유기 메모리 박막트랜지스터는 앞으로 새로운 개념의 소자로의 적용이 가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.473-473
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• 2013

전자종이, 입을 수 있는 디스플레이, 플렉서블 터치 스크린, 투과성 면 등과 같은 차세대 플렉서블 투명 전자소자는 기계적으로 유연하고 광학적으로 투명하며 무게가 가벼운 특성을 지녀야 할 것으로 예상된다. 현재까지는Indium tin oxide (ITO), zinc tin oxide (ZTO), carbon nano tube (CNT)와 polyimide 계열의 물질들이flexible, wearable, and transparent electronics (FWTEs) 소자의 electrode, active channel, dielectric layers로 제안되어 활발히 연구되었다. 최근에는 높은 이동도(~200,000 cm2/Vs) 및 유연성(fracture strain of 30%), 투명도 (97.5% for monolayer)와 같은 특성을 갖는 그래핀에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 그래핀을 차세대 플렉서블 투명 전자소자 구현에 적용하기 위해서는 플렉서블하고 투명한 절연체의 확보 및 그래핀의 진성(intrinsic) 특성 유지 등과 같은 문제점들을 해결해야 한다. 따라서, 본 연구팀에서는 그래핀 기반 플렉서블 투명 전자소자의 게이트 절연층으로 적합한 poly-4-vinylphenol/poly (melamineco-formaldehyde) (PVP/PMF) 물질을 제시하고 이에 대한 전기적 재료적 분석을 수행하였다. 특히 다양한 PVP와 PMF의 비율 및 가열(annealing 혹은 curing) 온도에서 형성된 PVP/PMF 층의 화학 및 전기적 특성을 FT-IR, I-V, 그리고 C-V 측정을 통해 확인하였다. PVP/PMF는 유기절연 물질의 하나로서 높은 유연성과 투명도를 갖고 있을 뿐만 아니라 그래핀에 적용 시 그래핀의 진성 특성을 확보할 수 있다. 이는 PVP/PMF에 존재하는 hydroxyl (-OH) 그룹과 그래핀 상에서 정공(hole)을 공급하는 것으로 알려져 있는 -OH 그룹들간의 cross-linking 메커니즘에 의한 것으로 예상된다. 마지막으로 최적화된 PVP/PMF (낮은 hysteresis 전압)를 게이트 절연층에 적용하여 polyethylene terephthalate (PET) 기판 및 연구원의 손가락 위에 95.8%의 투명도 및 0에 가까운 Dirac point를 갖는 그래핀 기반 플렉서블 투명 전자소자를 성공적으로 집적하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.102-108
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• 2013

용액 공정 기반으로 유기 전자소자를 제작할 시, 회전 도포 방법을 이용하는데 이 방법의 단점 중의 하나는 후속 회전 도포할 때 용액 속의 용매에 의해 이미 제작된 유기 박막을 물리적 또는 화학적인 손상을 입힐 수 있다는 것이다. 이러한 문제들로 인해 후속적인 박막 제조에 사용될 수 있는 용매의 종류는 매우 제한적일 수 밖에 없다. 본 논문에서는 기존에 알려진 용매들의 적절한 조합으로 인해 다층 박막 제작이 가능함을 보이고, 이를 이용하여 용액 공정 기반 유기 트랜지스터를 제작하여 성능의 향상을 보일 것이다. 트랜지스터의 구조는 하부 게이트 하부 접촉 (bottom gate, bottom contact) 구조로 제작되었고 게이트 절연체는 강유전체 고분자로 제작되었는데 한 번의 회전 도포 방법과 두 번의 회전 도포 방법으로 동일 두께를 형성하여 두 트랜지스터를 제작, 드레인 전압에 따른 소스-드레인 전류를 비교하였다. 그 결과 소스-게이트 누설 전류 감소 효과가 있었고, ON 상태에서의 소스-드레인 전류의 상승효과도 관찰되었다. 전류-전압 그래프로부터 계산된 이동도는 약 2.7배 증가되었다. 그러므로 용액 공정 기반 전계효과 트랜지스터를 제작할 시, 게이트 절연체를 다층 구조로 제작하면 성능 향상에 이점이 많다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.506-508
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• 2005

In general, organic TFTs are comprised of four components: gate electrode, gate dielectric, organic active semiconductor layer, and source and drain contacts. The TFT current, in turn, is typically determined by channel length and width, carrier field effect mobility, gate dielectric thickness and permittivity, contact resistance, and biasing conditions. More recently, a number of techniques and processes have been introduced to the fabrication of OTFT circuits and displays that aim specifically at reduced fabrication cost. These include microcontact printing for the patterning of metals and dielectrics, the use of photochemically patterned insulating and conducting films, and inkjet printing for the selective deposition of contacts and interconnect pattern. In the fabrication of organic TFTs, microcontact printing has been used to pattern gate electrodes, gate dielectrics, and source and drain contacts with sufficient yield to allow the fabrication of transistors. We were fabricated a pentacene OTFTs on flexible PEN film. Au/Cr was used for the gate electrode, parylene-c was deposited as the gate dielectric, and Au/Cr was chosen for the source and drain contacts; were all deposited by ion-beam sputtering and patterned by microcontact printing and lift-off process. Prior to the deposition of the organic active layer, the gate dielectric surface was treated with octadecyltrichlorosilane(OTS) from the vapor phase. To complete the device, pentacene was deposited by thermal evaporation and patterned using a parylene-c layer. The device was shown that the carrier field effect mobility, the threshold voltage, the subthreshold slope, and the on/off current ratio were improved.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.397.1-397.1
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• 2014

최근 방사선 진단 영역에 이용되고 있는 증감지는 입사된 방사선의 감도를 증가시키기 위해 형광체를 사용하고 있으며, 외부의 에너지를 흡수하여 빛으로 방출하는 역할을 한다. 이는 방사선 검출기, 디스플레이, 의료기기 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 필름에 X선을 노출 할 경우 형광체의 사용 유무에 따라 방사선 흡수 효율에 영향을 미치며, 이는 발광 효율 및 감도에 주요한 인자로 작용한다. 현재 상용화되어 있는 형광체는 낮은 발광 효율로 인한 한계를 가지므로, 발광 효율 향상을 위하여 제작 구조에 대한 연구가 진행되고 있다. 이 중 반사막을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 형광체의 제조를 위하여 보편적으로 이용하고 있는 스크린프린팅 방법에서 건조 공정을 수행 시 균일도가 감소하는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 반사막의 증착을 불균일하게 만드는 원인으로 작용하고 빛의 산란을 초래하는 현상을 초래한다. 이에 본 연구에서는 증착 시 투명도 저하에 따라 반사율이 증가되는 반사막 성질을 가지며, 방수성 및 절연성과 같은 보호층 특성을 지닌 유기성 투명 박막 페를린에 대하여 연구하고자 한다. 본 연구에서는 화학적 증기 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 투명 필름의 상단에 페를린을 코팅한 시편과 코팅하지 않은 시편으로 구분하여 제작하였고, 상단에 스크핀프린팅 방법을 활용하여 형광체를 도포 하였다. 시편 제작 후 실험은 시편을 필름 상단에 위치시키고, 일반진단에너지 대역(Model-SF 80)의 X선을 조사하였다. 이 후 현상기(model-pro14)를 통해 현상된 필름에 나타난 광학적 농도(Optical Density, O.D)를 농도계(Fluke Biomedical Nuclear Associates Densitometer)로 측정하였는데, 불확실성을 줄이기 위하여 총 5회를 측정하여 그 중 2번째로 높은 값을 도출하였다. 측정 결과, 페를린을 코팅한 형광체에서는 1.71의 O.D 값이 측정되었고, 페를린을 코팅하지 않은 형광체에서는 1.43의 O.D 값이 측정되었다. 이를 이용하여 투명도를 산출한 결과 상대적으로 약 1.76% 차이가 나타났다. 이러한 결과는 페를린 활용 시 환자의 피폭 선량 저감화 및 해상력 개선을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.

• 통합자연과학논문집
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• 제2권1호
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• pp.13-17
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• 2009

A newly developed OTFT manufacturing process using the combination of self-assembly techniques and vapor phase polymerization method revealed that a thick $SiO_2$ dielectric layer (100~200 nm) is not well compatible with conducting polymer electrode, thereby resulting in still recognizable contact resistance, unstable $V_{th}$ and leaking off current. A couple of very recent studies showed that this issue may be solved by replacing such inorganic dielectric with a self-assembled monolayer or multilayer (organic) dielectric. Therefore, this short review introduces recent trends in the development of high performance thin film transistor consisting of both organic semiconductor and SAM dielectric.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권4호
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• pp.361-373
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• 1992

이온이나 플라즈마를 사용해서 박막형성이나 MBE진공증착법에 비해서 분자배열이나 고차구조의 제어 및 그의 다양성에 있어서 LB법에 대한 기대가 크다. 특히 습식법인 점에서 생체기능을 짜넣을 수 있는 분자소자의 개발에는 불가능하다. 역으로 생체분자의 자기조직화나 정보전달기능을 분자 Level로 이해하는 점에서도 LB법은 중요하다고 본다. 또 저차원자성체 전도체 여기자등 물리량에 의한 차원성을 고찰하는 점에서도 LB막의 거동이 주목되고 있다. 또 자발분극된 강유전성의 고분자 즉 Poly등의 박막에 광조사를 하면 광생성된 캐리어가 내부전계에 따라서 이동하고 ~$10^{4}$V 정도의 높은 광기전력을 발생시키는 것도 나타났다. 얻어진 전류는 단지 초전효과를 상회하고 광전류라고 할 수 있다. 쇼트키형 소자의 금속-반도체의 절연막층을 MIS형이라고 하며 특성이 향상된다. SnO$_{2}$/NiPc/Polyethylene막/Al형 광전지가 만들어졌다. 광전변환막이 다양한 목적에 사용되리라 사료되며 지금은 초기 연구단계이나 실용화하는데는 많은 시간이 소요되나 간단한 디바이스 등과 같은 것은 제작이 가능할 것이며 광에너지로 힌한 화학, 전기, 역학 에너지로 변환되는 데는 시간 문제인것 같다. 1년간 일본 동경공업대학 생명이공학부에서 연구한 내용을 정리하여 보았으며 이에 협조하여 주신 문교부 학술진흥재단에 감사드리며 또 등평연구실에 감사드린다.